Published January 1, 2024 | Version v1
Publication Open

Investigation of slashing mechanisms and behavior of high-performance fabrics

Creators

  • 1. Alexandria University

Description

The slashing mechanism is influenced by various properties that impact fabric slicing, contingent upon both fabric design and yarn-slicing characteristics. This study explores the slash resistance of soft armor, underscoring the essential need for enhancements in fabric design and fiber properties. Yarn-slicing qualities and the fabric's pattern play pivotal roles in the fabric-cutting mechanism. The fabric stabbing resistance force demonstrates strong positive correlations with multiple factors, encompassing values such as friction force between warp and weft, yarn cutting force, yarn pull-off force, fabric shear modulus, and fabric flexural stiffness. The investigation explores the relationship between slash resistance in high-performance fabrics, revealing a robust correlation with factors such as yarn cutting force, yarn pull-off force, fabric shear modulus, friction force between warp and weft, and fabric flexural rigidity. Fabrics constructed from Kevlar 129 or 29 showcase the highest slashing resistance force. Experimental results unveil that the Kevlar 129 plain weave exhibits the utmost resistance, recording a force of 100.37 N and a fabric-slashing energy of 3.65 J. In contrast, the Kevlar 29 plain weave structure withstands a slash resistance force of 67 N, while the Kevlar 29-carbon plain weave displays a slash resistance of 62.97 N. The correlation coefficients between various variables linked to fabric-slashing resistance force unveil a strong, positive, and highly interrelated association for the majority of factors investigated. These factors encompass yarn-cutting force, yarn pull-off force, fabric shear modulus, and fabric flexural rigidity. Additionally, there exists a positive correlation with the friction force between warp and weft.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تتأثر آلية القطع بالعديد من الخصائص التي تؤثر على تقطيع القماش، ويتوقف ذلك على كل من تصميم القماش وخصائص تقطيع الخيوط. تستكشف هذه الدراسة مقاومة القطع للدرع الناعم، مما يؤكد الحاجة الأساسية إلى التحسينات في تصميم الأقمشة وخصائص الألياف. تلعب صفات تقطيع الغزل ونمط القماش أدوارًا محورية في آلية قطع القماش. تُظهر قوة مقاومة طعن القماش ارتباطات إيجابية قوية مع عوامل متعددة، تشمل قيمًا مثل قوة الاحتكاك بين الالتفاف واللحمة، وقوة قطع الغزل، وقوة سحب الغزل، ومعامل قص القماش، وصلابة ثني القماش. يستكشف التحقيق العلاقة بين مقاومة القطع في الأقمشة عالية الأداء، مما يكشف عن وجود علاقة قوية مع عوامل مثل قوة قطع الغزل، وقوة سحب الغزل، ومعامل قص القماش، وقوة الاحتكاك بين الالتفاف واللحمة، وصلابة ثني القماش. تُظهر الأقمشة المصنوعة من كيفلر 129 أو 29 أعلى قوة مقاومة للقطع. تكشف النتائج التجريبية أن نسج كيفلر 129 العادي يُظهر مقاومة قصوى، حيث يسجل قوة 100.37 نيوتن وطاقة تقطيع النسيج 3.65 جول. في المقابل، فإن هيكل نسج كيفلر 29 العادي يقاوم قوة مقاومة مائلة تبلغ 67 نيوتن، في حين أن نسج كيفلر 29 الكربوني العادي يعرض مقاومة مائلة تبلغ 62.97 نيوتن. تكشف معاملات الارتباط بين المتغيرات المختلفة المرتبطة بقوة مقاومة تقطيع النسيج عن ارتباط قوي وإيجابي ومترابط للغاية لغالبية العوامل التي تم التحقيق فيها. وتشمل هذه العوامل قوة قطع الغزل، وقوة سحب الغزل، ومعامل قص القماش، وصلابة ثني القماش. بالإضافة إلى ذلك، هناك علاقة إيجابية مع قوة الاحتكاك بين الاعوجاج واللحمة.

Translated Description (French)

Le mécanisme de coupe est influencé par diverses propriétés qui ont un impact sur le tranchage du tissu, en fonction à la fois de la conception du tissu et des caractéristiques de tranchage du fil. Cette étude explore la résistance aux entailles des armures souples, soulignant le besoin essentiel d'améliorations dans la conception des tissus et les propriétés des fibres. Les qualités de coupe du fil et le motif du tissu jouent un rôle central dans le mécanisme de coupe du tissu. La force de résistance au poignardage du tissu démontre de fortes corrélations positives avec de multiples facteurs, englobant des valeurs telles que la force de frottement entre la chaîne et la trame, la force de coupe du fil, la force d'arrachement du fil, le module de cisaillement du tissu et la rigidité en flexion du tissu. L'enquête explore la relation entre la résistance aux entailles dans les tissus haute performance, révélant une corrélation robuste avec des facteurs tels que la force de coupe du fil, la force de traction du fil, le module de cisaillement du tissu, la force de frottement entre la chaîne et la trame et la rigidité en flexion du tissu. Les tissus fabriqués à partir de Kevlar 129 ou 29 présentent la force de résistance à l'entaillage la plus élevée. Les résultats expérimentaux révèlent que l'armure unie Kevlar 129 présente la plus grande résistance, enregistrant une force de 100,37 N et une énergie de rasage du tissu de 3,65 J. En revanche, la structure de l'armure unie Kevlar 29 résiste à une force de résistance à la barre oblique de 67 N, tandis que l'armure unie Kevlar 29-carbone présente une résistance à la barre oblique de 62,97 N. Les coefficients de corrélation entre diverses variables liées à la force de résistance au rasage du tissu révèlent une association forte, positive et hautement corrélée pour la majorité des facteurs étudiés. Ces facteurs englobent la force de coupe du fil, la force de traction du fil, le module de cisaillement du tissu et la rigidité en flexion du tissu. De plus, il existe une corrélation positive avec la force de frottement entre la chaîne et la trame.

Translated Description (Spanish)

El mecanismo de corte está influenciado por varias propiedades que afectan el corte de la tela, dependiendo tanto del diseño de la tela como de las características del corte del hilo. Este estudio explora la resistencia al corte de la armadura blanda, lo que subraya la necesidad esencial de mejoras en el diseño de la tela y las propiedades de la fibra. Las cualidades de corte de hilo y el patrón de la tela desempeñan un papel fundamental en el mecanismo de corte de la tela. La fuerza de resistencia al apuñalamiento de la tela demuestra fuertes correlaciones positivas con múltiples factores, que abarcan valores como la fuerza de fricción entre la urdimbre y la trama, la fuerza de corte del hilo, la fuerza de arranque del hilo, el módulo de cizallamiento de la tela y la rigidez a la flexión de la tela. La investigación explora la relación entre la resistencia al corte en telas de alto rendimiento, revelando una correlación robusta con factores como la fuerza de corte del hilo, la fuerza de arranque del hilo, el módulo de cizallamiento de la tela, la fuerza de fricción entre la urdimbre y la trama y la rigidez a la flexión de la tela. Las telas construidas con Kevlar 129 o 29 muestran la mayor fuerza de resistencia al corte. Los resultados experimentales revelan que el tejido liso Kevlar 129 exhibe la máxima resistencia, registrando una fuerza de 100.37 N y una energía de corte de tela de 3.65 J. En contraste, la estructura de tejido liso Kevlar 29 soporta una fuerza de resistencia de corte de 67 N, mientras que el tejido liso Kevlar 29-carbono muestra una resistencia de corte de 62.97 N. Los coeficientes de correlación entre varias variables relacionadas con la fuerza de resistencia de corte de tela revelan una asociación fuerte, positiva y altamente interrelacionada para la mayoría de los factores investigados. Estos factores abarcan la fuerza de corte del hilo, la fuerza de arranque del hilo, el módulo de cizallamiento de la tela y la rigidez a la flexión de la tela. Además, existe una correlación positiva con la fuerza de fricción entre la urdimbre y la trama.

Files

15589250241230768.pdf

Files (16.0 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:e06737daa299201240cdf0c262b05612
16.0 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التحقيق في آليات القطع وسلوك الأقمشة عالية الأداء
Translated title (French)
Enquête sur les mécanismes de cisaillement et le comportement des tissus haute performance
Translated title (Spanish)
Investigación de mecanismos de corte y comportamiento de tejidos de alto rendimiento

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4391758207
DOI
10.1177/15589250241230768

Is supplement to
https://openalex.org/W4390401159 (Other)
https://openalex.org/W4388998267 (Other)
https://openalex.org/W4246450666 (Other)
https://openalex.org/W4230250635 (Other)
https://openalex.org/W3144504424 (Other)
https://openalex.org/W3120461830 (Other)
https://openalex.org/W3041790586 (Other)
https://openalex.org/W2898370298 (Other)
https://openalex.org/W2744391499 (Other)
https://openalex.org/W2018879842 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W2003911231
  • https://openalex.org/W2048676127
  • https://openalex.org/W2073014533
  • https://openalex.org/W2161654826
  • https://openalex.org/W2162544630
  • https://openalex.org/W2323087300
  • https://openalex.org/W2340470864
  • https://openalex.org/W2522639691
  • https://openalex.org/W2619629814
  • https://openalex.org/W2765638077
  • https://openalex.org/W2800591042
  • https://openalex.org/W2964641834
  • https://openalex.org/W2980095049
  • https://openalex.org/W2990872097
  • https://openalex.org/W3097695616
  • https://openalex.org/W3107777782
  • https://openalex.org/W3128993695
  • https://openalex.org/W3133317594
  • https://openalex.org/W3153179766
  • https://openalex.org/W3206724746
  • https://openalex.org/W4284990220
  • https://openalex.org/W4296886164
  • https://openalex.org/W4312958304